Сопряжение кузова с тележками двухсекционного симметричного локомотива Советский патент 1986 года по МПК B61F5/02 

1127 Изобретение относится к железнодорожиоь1у транспорту и касается конструкции связей кузова с тележками. Цель- изобретения улучшение тяговых свойств локомотива путем перераспределения нагрузок по его осям и повьпиение долговечности контактирующих поверхностей бандажей крайних тележек и рельсов. На фиг.1 показана секция локомотива, продольный вид; на фиг.2-- схема расположения на секции элементов соп ряжения кузова с тележками. Сопряжение каждой секции локомоти ва состоит из опор 1 кузова 2 на крайние тележки 3 и 4, опор 5 кузова 2 на среднюю тележку 6, наклонных стержней 7 и 8, связанных шарнирами 9 и 10 с крайними тележками 3 и 4, а верхними шарнирами 11 и 12 с упругими элементами 13 и 14, установленными на кузове 2. Нг1клоины стержень 15 связан нижним шарниром 1 со средней тележкой 6, а верхним шар ниром 17 - с упругим элементом 18,, установленным на кузове 2„ Стержень 15 направлен в сторону межсекционного соединения 19, связывающего кузов 2 первой секции с кузовом 20 второй секции. Расположение элементов сопря жения кузова с тележками на второй секции выполнено симметричнъм относи тельно межсекционного соединения 19. Опоры 1 и 5, стержни 7,8 и 15 -шарни , 10 jl 1,12,16 и 17 стерлшей., а также упругие элементы 13 ,,14 и 18 могут иметь одно из известных конструктивных исполнений. Напримерэ опоры крайних тележек могут выполняться в виде люлечных подвесокj опо ры средней тележки - в виде подпружиненных сжатых стержней стеряши могут иметь сплошное прямоугольное или круглое сечёйие или выполняться с использованием трубы; в шарнирах стерж1- ей могут применяться сайлентблоки или стандартные шарнирные подшипншси; упругие элементы двухсторон него действия целесообразно выполнить, используя резиновые амортизаторы. Угол Jf и высота h установки стержней 7 и 8 должны предпочтительно иметь значения, определяемые из приведенных в формуле соотношений. Сопряжение кузова с тележками ра ботает следующим образом. При движении локомотива в тяговом режиме наклонньш стержень средней 5 тележки на первой по ходу секции распсшагается сзади тележки и поэтому работает на растяжение. В верхнем шарнире сила,, действующая вдоль оси стержня, может быть разложена на горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная сила передается через упругий элемент и раку кузова к автосцепке и является составляющей тягового усилия секции (электровоза). Вертикальная сила, воздействуя на кузов, создает необходимое перераспределение нагрузок между опорами кузова, позволяющее получить улучшение тяговых свойств локомотива. В нижнем шарнире5 размещенном на тележке, горизонтальная сила является тяговым усилием тележки, а вертикальная воздействует на тележку, точнее на ее подрессоренные части. При этом величины тяговых изменений нагрузок в рессорном подвешивании буксовой ступени обеспечивают равенство разгрузок обеих колесных пар средней тележки. На второй секщ-ш локомотива наклонный ст ержень средней тележки в тяговом режиме будет сжат, поэтому описанные выиа силовые взаимодействия в экипаже будут иметь противоположные знаки, однако при этом сохранится равенство измененрш давлений колес на рельсы обеих осей средней тележки. I При двилсении электровоза в тяговом режиме наклонный стержень крайней тележки, связыЕаюга;ш 1 эту тележку с кузовом в продольном направленииа будет, сжат. В шарнире прикрепления этого стержня к тележке сила, передаваемая стержнем и направленная всегда вдоль его оси, раскладывается на две составляющие: горизонтальную, всегда равную силе тяги тележки и вертшсальную, всегда пропорциональную силе тяги и численно зависящую от угла наклона стержня. При фиксированных координатах шарнира на тележке (что обеспечивает унификации всех тележек по этому узлу) изменение угла наклона стер;кня приводит к изменению располо;кения по высоте точки пересечения оси его с поперечной плоскостью симметрик тележки. При расположении указанной точки ниже уровня головок рельсов вертикальная составляющая общей силы в шарнире догружает переднюю ось тележки больше, чем Зеднюю, и

существует такое значение угла наклона стержня У (и, соответственно, высоты h), при котором эта разница тяговых изменений давлений осей на рельсы полностью компенсирует их неравенство, обусловленное действием вторичного рессорного подвешивания. При движении в обратном направлении рассматриваемая тележка становится задней, все действующие силы изменяют знак, но общее действие их сохраняется, и давления обеих осей на рельсы у задней тележки также будут одинаковыми.

Таким образом, реализуя расчетные параметры и h расположения наклонных стержней крайних тележек, достигают равенства разгрузок колес первой и второй осей секций и, соответственно, равенство догружения колес пятой и шестой осей секции, что способствует увеличению тягового усилия локомотива. Вьфавнивание тяговых догружений на пятой и шестой осях снижает контактные напряжения между взаимодействующими поверхностями бандажей и рельсов, что повьшает их долговечность.

СОПРЯЖЕНИЕ КУЗОВА С ТЕЛЕЖКАМИ ДВУХСЕКЦИОННОГО СИММЕТРИЧНОГО ЛОКОМОТИВА, содержащее опоры кузова на три тележки и продольные связи тележек с кузовом,выполненные в виде наклонных стержней, каждый из которых шарнирно связан одним концом через упругий элемент с кузовом, а другим концом - с тележкой, причем крайние стержни расположены под одинаковым углом наклона со стороны соответствующего конца кузова, а средний стержень смещен в сторону межсекционного соединения, отличающееся тем, что, с целью улучшения тяговых свойств локомотива путем перераспределения нагрузок по его осям и повышения долговечности контактирующих поверхностей бандажей крайних тележек и рельсов, наклона крайних стержней равен ,,, - -DKi-lil-d 2 a.i . . е- d . а их расстояние h от расположенной ниже уровня головки рельса точки пересечения оси каждого из них с поперечной плоскостью симметрии соответствующей тележки до уровня головки рельса определяется выражением J, Di 3H. ик tgo( г . h - -S-i d Ж, l L половина базы подвешивания кузова на крайних тележках; расстояние от оси колесной а пары до оси подвески тягового двигателя; с dрасстояние между осями опор & кузова на крайних тележках} (Л tполовина базы тележки; Dдиаметр ходовых колес; Hрасстояние от оси автосцепки до плоскости головок рельсов. W15i $l эквивалентная вертикаль Жг to j ная жесткость подвешивания кузова на край 35 них тележках; Ж - вертикальная жесткость СП буксовой ступени подве Сь ел шивания; Ж - вертикальная жесткость опор кузова на крайних тележках; угловая жесткость буксовой ступени Подвешивания; 2 угловая жесткость опор кузова на крайних тележках; - угол наклона стержня средней тележки.